CN216915580U - 一种侧置式换电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧置式换电设备，包括换电轨道；换电机器人，压设于换电轨道上，包括支撑架、驱使支撑架沿换电轨道运动的行走机构和升降设置于支撑架上的电池箱货叉，电池箱货叉沿换电轨道一侧方至另一侧方的正反方向双向伸缩。该侧置式换电设备通过压设于换电轨道上的换电机器人实现换点导轨一侧至另一侧的电池箱转移，减少与换电设备配套的天轨等钢构，降低换电作业的整体高度，换电效率高，且确保换电安全。

Description

一种侧置式换电设备

技术领域

本实用新型涉及换电设备技术领域，具体涉及一种侧置式换电设备。

背景技术

换电是维持电动车辆中电池电量的主要途径之一。作为换电的核心设备，换电机器人的作用是从电动车辆上取下电池箱，并将满电的电池箱安装入电动车辆中。现有技术中的换电机器人按照取放电池箱的方式主要包括两种：吊装式和叉取式。吊装式需要在换电站内搭建轨道，并且需要严格控制吊装状态电池箱的水平摆动；叉取式换电机器人依靠货叉叉取电池箱，货叉与电池箱之间位置相对固定，但是现有码垛机轨道通常为天地轨，即也需要搭建钢构，安装货叉运动的轨道，登高作业风险增加。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种侧置式换电设备，换电轨道为地轨，减少高空导轨的设置，降低换电作业的整体高度以及换电设备轨道的安装维护成本。

为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种侧置式换电设备，包括：

换电轨道；

换电机器人，压设于所述换电轨道上，包括支撑架、驱使所述支撑架沿所述换电轨道运动的行走机构和升降设置于所述支撑架上的电池箱货叉，所述电池箱货叉沿所述换电轨道一侧方至另一侧方的正反方向双向伸缩；

所述换电轨道为地轨。

优选的技术方案为，所述换电机器人还包括防脱轨装置，所述防脱轨装置与所述换电轨道滚动抵接。

优选的技术方案为，所述电池箱货叉通过升降机构与所述支撑架连接；

所述升降机构包括升降索链、链轮和升降驱动件，所述升降索链的第一端部与所述电池箱货叉连接，第二端部与配重块连接；所述链轮高于所述电池箱货叉和配重块设置，所述升降索链相啮合绕设于所述链轮的顶部；所述升降驱动件驱动所述链轮双向转动。

优选的技术方案为，所述行走机构包括与支撑架转动连接且与所述换电轨道滚动配合的主动轮和从动轮，行走电机与所述主动轮传动连接，所述行走电机与所述支撑架固定连接。

优选的技术方案为，所述电池箱货叉包括依次连接的固定叉和与所述固定叉伸缩连接的前叉，所述前叉设置有电池箱定位件。

优选的技术方案为，所述支撑架包括底座和固定设置于所述底座上的支柱，所述底座与所述换电轨道运动配合，所述支柱设置于所述电池箱货叉的一侧方。

优选的技术方案为，所述防脱轨装置包括轮座，所述轮座设置有至少两组防脱轨轮组，所述防脱轨轮组包括与所述轮座转动连接的行走轮、第一防脱轮和成对的第二防脱轮，所述行走轮滚动压设于所述换电轨道的车轨顶面，所述第一防脱轮的转轴通过弹性复位件与所述行走轮的转轴连接，所述弹性复位件具有所述第一防脱轮与所述车轨朝向向下的防脱面抵紧且滚动配合；成对的所述第二防脱轮与所述车轨的相对侧面抵紧且滚动配合。

优选的技术方案为，所述车轨为工字型，所述轮座为套设于所述车轨顶部翼板和腹板外的C形刚性件，所述行走轮和第一防脱轮设置于所述轮座的槽内；所述腹板的两侧分别设置有与所述顶部翼板抵紧且滚动配合的第一防脱轮。

优选的技术方案为，所述行走轮的转轴为第一转轴，所述第一转轴与所述轮座固定连接且固定套设有定位环，所述第一转轴外活动套设有连杆；所述第一防脱轮的转轴为第二转轴，所述第二转轴与所述连杆固定连接；所述弹性复位件为扭簧，所述扭簧的两扭臂分别卡接于所述定位环和连杆中；所述轮座设置有限位孔，所述第二转轴穿设于所述限位孔中。

优选的技术方案为，所述支撑架设置有第一导向件和/或第二导向件，所述第一导向件导向所述配重块的升降，所述第二导向件导向所述电池箱货叉的升降。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该侧置式换电设备通过压设于换电轨道上的换电机器人实现换点导轨一侧至另一侧的电池箱转移，减少与换电设备配套的天轨等钢构，降低换电作业的整体高度，换电效率高，且确保换电安全。

附图说明

图1是实施例侧置式换电设备的立体结构示意图；

图2是实施例侧置式换电设备的另一立体结构示意图；

图3是另一实施例中防脱轨装置的结构示意图；

图4是防脱轨装置的另一结构示意图；

图中：1、换电轨道；2、换电机器人；21、支撑架；211、底座；212、支柱；22、电池箱货叉；221、固定叉；222、前叉；223、中间叉；23、防脱轨装置；231、轮座；2311、限位孔；232、行走轮；233、第一防脱轮；234、第二防脱轮；235、第一转轴；236、定位环；237、连杆；238、第二转轴；239、扭簧；24、升降机构；241、升降索链；242、链轮；243、马达；244、配重块；

3、主动轮；4、行走电机；5、导向杆；6、导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，在本申请的描述中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1所示，在一实施例中，侧置式换电设备包括：换电轨道1和换电机器人2，换电机器人2压设于换电轨道1上，包括支撑架21、驱使支撑架21沿换电轨道1运动的行走机构和升降设置于支撑架21上的电池箱货叉22，电池箱货叉22沿换电轨道1一侧方至另一侧方的正反方向双向伸缩。

如图1所示，在另一实施例中，由于电池箱的自重较大，电池箱货叉伸出叉接并提升电池箱，会导致换点机器人的重心向换电导轨的侧方偏移，为防止重心偏移导致换电机器人2脱轨，换电机器人2还包括防脱轨装置，防脱轨装置23与车轨滚动抵接。滚动抵接的防脱轨装置23区别于现有技术中与车轨面有一定间隙的防脱轨结构，在换电机器人2的正常行走时也保持防脱轨的效果。在没有运动干涉的工况中，叉接电池箱的电池箱货叉回缩和支撑架21行走可同时进行，有助于缩短换电时间，提高换电效率。

如图1所示，在另一实施例中，电池箱货叉22通过升降机构24与支撑架21连接；升降机构24为配重升降机构24，升降机构24包括升降索链241、链轮242和升降驱动件马达243，升降索链241的第一端部与电池箱货叉22连接，第二端部与配重块244连接；链轮242高于电池箱货叉22和配重块244设置，升降索链241相啮合绕设于链轮242的顶部；马达243驱动链轮242双向转动。配重块244升降能降低马达243功率，进而降低换电设备的整体能耗。另外，与其他升降结构相比，配重能减小因电池箱货叉侧向伸出提升电池箱导致的重心偏移量，减小防脱轨装置23的载荷。

如图1-2所示，在另一实施例中，行走机构包括与支撑架21转动连接且与换电轨道1滚动配合的主动轮3和从动轮，行走电机4与主动轮3传动连接，行走电机4与支撑架21固定连接。图中从动轮为防脱轨装置23中与车轨滚动抵接的滚轮。

如图1所示，在另一实施例中，电池箱货叉22包括依次连接的固定叉221和与固定叉伸缩连接的前叉222，前叉设置有电池箱定位件。图中电池箱货叉22的固定叉221和前叉222之间连接有中间叉223。电池箱货叉的伸出长度换电轨道1侧方的电池箱位置相适配。电池箱上设置有横向通槽，前叉222经由横向通槽的第一端插入换电轨道1一侧的电池箱横向通槽中，当电池箱落位至换电轨道1另一侧后，前叉222经由横向通槽的第二端退出。

如图1所示，在另一实施例中，支撑架21包括底座211和固定设置于底座上的支柱212，底座211与换电轨道1运动配合，支柱212设置于电池箱货叉22的一侧方。采用简化支撑架21的结构，换电设备占地小，结构更趋紧凑，同时配套配重升降机构24的使用。

如图3-4所示，在另一实施例中，防脱轨装置23包括轮座231，轮座231的两端分别设置有一组防脱轨轮组，防脱轨轮组包括与轮座转动连接的行走轮232、第一防脱轮233和成对的第二防脱轮234，行走轮232滚动压设于换电轨道1的车轨顶面，第一防脱轮233的转轴通过弹性复位件与行走轮232的转轴连接，弹性复位件具有驱动第一防脱轮与车轨朝向向下的防脱面抵紧的弹力，第一防脱轮233与防脱面滚动配合；成对的第二防脱轮234与车轨的相对侧面抵紧且滚动配合。

如图3-4所示，在另一实施例中，车轨为工字型，轮座231为套设于车轨顶部翼板和腹板外的C形钢，行走轮232和第一防脱轮233设置于轮座231的槽内；腹板的两侧分别设置有与顶部翼板抵紧且滚动配合的第一防脱轮233。防脱轨装置充分利用C形钢的整体刚性和抗变形能力，使用寿命长。满足换电装置的防脱轨使用要求。

如图4所示，在另一实施例中，行走轮232的转轴为第一转轴235，第一转轴235与轮座231固定连接且固定套设有定位环236，行走轮232转动套设于第一转轴235外，第一转轴235外活动套设有连杆237；第一防脱轮233的转轴为第二转轴238，第二转轴238与连杆237固定连接；第一防脱轮233转动套设于第二转轴238外，弹性复位件为扭簧239，扭簧239的两扭臂分别卡接于定位环236和连杆237中；轮座231设置有限位孔2311，第二转轴238穿设于限位孔2311中。

如图1所示，在另一实施例中，支撑架21设置有导向杆5和导轨6，导向杆5与配重块244连接，导向配重块244的升降；导轨6与电池箱货叉22的安装板滑动连接，导向电池箱货叉22的升降。

侧置式换电装置的换电方法包括：

S1：换电机器人沿换电导轨运动到待叉取的电池箱侧方，电池箱位于换电导轨的一侧方；

S2：电池箱货叉向换电导轨的一侧方伸出，与电池箱叉接，货叉上升，提升电池箱；

S3：电池箱货叉回缩，直至电池箱位于换电导轨正上方；

S4：换电机器人沿换电导轨运动到电池箱的预定放置位置，预定放置位置位于换电导轨的另一侧方；

S5：电池箱货叉向换电导轨的另一侧方伸出，货叉下降，电池箱落位；

S6：电池箱货叉回缩，与电池箱相脱离。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧置式换电设备，其特征在于，包括：

换电轨道；

换电机器人，压设于所述换电轨道上，包括支撑架、驱使所述支撑架沿所述换电轨道运动的行走机构和升降设置于所述支撑架上的电池箱货叉，所述电池箱货叉沿所述换电轨道一侧方至另一侧方的正反方向双向伸缩；

所述换电轨道为地轨。

2.根据权利要求1所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述换电机器人还包括防脱轨装置，所述防脱轨装置与所述换电轨道滚动抵接。

3.根据权利要求1所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述电池箱货叉通过升降机构与所述支撑架连接；

所述升降机构包括升降索链、链轮和升降驱动件，所述升降索链的第一端部与所述电池箱货叉连接，第二端部与配重块连接；所述链轮高于所述电池箱货叉和配重块设置，所述升降索链相啮合绕设于所述链轮的顶部；所述升降驱动件驱动所述链轮双向转动。

4.根据权利要求1所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述行走机构包括与支撑架转动连接且与所述换电轨道滚动配合的主动轮和从动轮，行走电机与所述主动轮传动连接，所述行走电机与所述支撑架固定连接。

5.根据权利要求1所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述电池箱货叉包括依次连接的固定叉和与所述固定叉伸缩连接的前叉，所述前叉设置有电池箱定位件。

6.根据权利要求1所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述支撑架包括底座和固定设置于所述底座上的支柱，所述底座与所述换电轨道运动配合，所述支柱设置于所述电池箱货叉的一侧方。

7.根据权利要求2所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述防脱轨装置包括轮座，所述轮座设置有至少两组防脱轨轮组，所述防脱轨轮组包括与所述轮座转动连接的行走轮、第一防脱轮和成对的第二防脱轮，所述行走轮滚动压设于所述换电轨道的车轨顶面，所述第一防脱轮的转轴通过弹性复位件与所述行走轮的转轴连接，所述弹性复位件具有所述第一防脱轮与所述车轨朝向向下的防脱面抵紧且滚动配合；成对的所述第二防脱轮与所述车轨的相对侧面抵紧且滚动配合。

8.根据权利要求7所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述车轨为工字型，所述轮座为套设于所述车轨顶部翼板和腹板外的C形刚性件，所述行走轮和第一防脱轮设置于所述轮座的槽内；所述腹板的两侧分别设置有与所述顶部翼板抵紧且滚动配合的第一防脱轮。

9.根据权利要求7所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述行走轮的转轴为第一转轴，所述第一转轴与所述轮座固定连接且固定套设有定位环，所述第一转轴外活动套设有连杆；所述第一防脱轮的转轴为第二转轴，所述第二转轴与所述连杆固定连接；所述弹性复位件为扭簧，所述扭簧的两扭臂分别卡接于所述定位环和连杆中；所述轮座设置有限位孔，所述第二转轴穿设于所述限位孔中。

10.根据权利要求3所述的侧置式换电设备，其特征在于，所述支撑架设置有第一导向件和/或第二导向件，所述第一导向件导向所述配重块的升降，所述第二导向件导向所述电池箱货叉的升降。

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